本發(fā)明涉及一種電池，特別是涉及一種將電容與電池結(jié)合的復(fù)合電池。

背景技術(shù)：

一般電池雖能提供長時間穩(wěn)定供電，但在使用上的充、放電都比電容更慢，若僅使用電容又有容量不足且放電過快的問題，因此，如何構(gòu)思一種可以兼顧電池大容量穩(wěn)定使用，亦可如電容快速充放電的復(fù)合電池即為當(dāng)前急待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的，即在提供一種將電容與電池結(jié)合的復(fù)合電池。

于是，本發(fā)明復(fù)合電池，包含一電池單元、一與該電池單元串聯(lián)的電容單元，及一電源管理單元。該電池單元包括一殼體、一填充于該殼體內(nèi)的電解質(zhì)及一設(shè)置于該殼體與該電解質(zhì)間的石墨烯層。該電容單元與該電池單元串聯(lián)。該電源管理單元包括一分別與該電池單元及該電容單元電連接且用以控制該電池單元與該電容單元是否導(dǎo)通的開關(guān)，及一用以比較該電池單元的電壓與一預(yù)設(shè)電壓并藉此控制該開關(guān)的處理器。

在一些實施方式中，該電容單元包括一本體及一覆蓋于該本體的石墨烯層。

在一些實施方式中，該電池單元與該電容單元的電流比為4：1。

在一些實施方式中，該電容單元為一超級電容。

本發(fā)明的有益效果在于：復(fù)合電池于使用時，能兼顧電池大容量穩(wěn)定使用及電容快速充放電等特性，提高整體用電效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明復(fù)合電池的架構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明復(fù)合電池的電池單元的側(cè)視示意圖；及

圖3是本發(fā)明復(fù)合電池的電容單元的側(cè)視示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細說明：

本發(fā)明復(fù)核電池100的實施例請參閱圖1至圖3，包含一電池單元1、一與該電池單元1串聯(lián)的電容單元2，及一電源管理單元3。

該電池單元1包括一殼體11、一填充于該殼體11內(nèi)的電解質(zhì)12及一設(shè)置于該殼體11與該電解質(zhì)12間的石墨烯層13。

該電源管理單元3包括一分別與該電池單元1及該電容單元2電連接，且用以控制該電池單元1與該電容單元2是否導(dǎo)通的開關(guān)31，及一用以比較該電池單元1的電壓與一預(yù)設(shè)電壓并藉此控制該開關(guān)31的處理器32。具體而言，該電容單元2包括一本體21及一覆蓋于該本體21的石墨烯層22，于本實施例中該電容單元2為一超級電容，相較于一般電容，超級電容的電容量較大，并藉此提供該電池單元1穩(wěn)壓濾波及調(diào)整該電池單元1的等效電容值之用。值得一提的是，除前述提供該電池單元1的優(yōu)點外，藉由使用該電容 單元2濾波后產(chǎn)生的電壓波形亦較為穩(wěn)定。

另外，由于石墨烯添加于電極材料中能提升循環(huán)壽命、穩(wěn)定性與電容量，并達到快速充放電的性能，因此，覆蓋于該電容單元2的本體21的石墨烯層22，相當(dāng)于于電極(涂層鋁箔)添加石墨烯，可藉此提高該電容單元2的能量密度、電容量與循環(huán)壽命。

以下就本發(fā)明復(fù)合電池100的充放電動作進行說明，當(dāng)該電源管理單元3的處理器32檢測到該電池單元1的電壓未達該預(yù)設(shè)電壓時，將控制該開關(guān)31導(dǎo)通該電池單元1與該電容單元2；此時，將由電容單元2進行大電流充電，由于電容單元2具較小的阻抗，因此對應(yīng)較小的電阻-電容延遲時間(rcdelay)，此時，電池單元1經(jīng)由開關(guān)31接收由該電容單元2傳送而來的一充電電流進行充電，可使電池單元1的充電時間縮短約為原先充電時間的三分之一，且該電池單元1未有明顯升溫。

為了最佳的充放電效果，該電池單元1與該電容單元2的電流比為4：1，但不以此為限。

綜上所述，本發(fā)明復(fù)合電池100藉由該電池單元1與該電容單元2分別添加石墨烯層，除可藉由降低阻抗來縮短各元件的開關(guān)時間，而讓該電源管理單元3超高頻率的操作回應(yīng)外，更能提升電池單元1與該電容單元2的循環(huán)壽命、穩(wěn)定性與電容量，并達到快速充放電的性能，且電池單元1于充電后整體溫度無明顯升溫，更進一步延長電池單元1的使用壽命，故確實能達成本發(fā)明的目的。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種復(fù)合電池，包含一電池單元、一電容單元及一電源管理單元。該電池單元包括一殼體、一填充于該殼體內(nèi)的電解質(zhì)及一設(shè)置于該殼體與該電解質(zhì)間的石墨烯層；該電容單元與該電池單元串聯(lián)；該電源管理單元，包括一分別與該電池單元及該電容單元電連接且用以控制該電池單元與該電容單元是否導(dǎo)通的開關(guān)，及一用以比較該電池單元的電壓與一預(yù)設(shè)電壓并藉此控制該開關(guān)的處理器。本發(fā)明能兼顧電池大容量穩(wěn)定使用及電容快速充放電等特性，提高整體用電效率。

技術(shù)研發(fā)人員：丁金助
受保護的技術(shù)使用者：丁金助
技術(shù)研發(fā)日：2016.03.16
技術(shù)公布日：2017.09.26